Квантова суперпозиція або про те, як фізики створили “кота Шредінгера” довжиною у півметра

1732366Кіт Шредінгера” є “учасником” уявного експерименту, який був запропонований австрійським фізиком Ервіном Шредінгером в 1935 році, в ході якого в закритий ящик поміщаються кіт і механізм, що відкриває ємність з отрутою при розпаді радіоактивного атома (який може статися або не статися). Відповідно до принципів квантової фізики кіт є одночасно і живим, і мертвим. Звідси бере свій початок термін «квантова заплутаність».

Фізики змусили пучок атомів рубідію одночасно перебувати в двох місцях на відстані в півметра. Про це йдеться в дослідженні вчених з Стендфордського університету, опублікованому в журналі “Nature” (T. Kovachy, P. Asenbaum, C. Overstreet, C. A. Donnelly, S. M. Dickerson, A. Sugarbaker, J. M. Hogan & M. A. Kasevich. Quantum superposition at the half-metre scale. Nature 528, 530–533 (24 December 2015))

Група вчених на чолі з Марком Касевичем провели експеримент, використовуючи атоми рубідію, охолоджені до температури трохи вище абсолютного нуля. Хмара з атомів рубідію проходила через “атомний фонтан” висотою в 10 метрів, який змушував їх “розщеплюватися” в два окремих потоки, що пролітали через вакуумну камеру за різними траєкторіями. Завдяки таким низьким температурам дослідники зробили досить точні виміри положення атомів рубідію після “розщеплення”.

Спостерігаючи за тим, який “візерунок” залишали падаючі атоми на детекторах, фізики змогли довести, що на момент вимірювання вони перебували в суперпозиції з двох положень, віддалених одне від одного на 54 сантиметри.

Це, за словами вчених, є абсолютним рекордом довжини для “котів Шредінгера” на сьогоднішній день.

Подібні “коти Шредінгера” можуть стати в нагоді для перевірки теорії відносності Ейнштейна: вивчити вплив гравітації на поведінку частинок в електромагнітних полях і знайти гравітаційні хвилі.

Більше інформації можна дізнатися з першоджерела – www.nature.com/nature/journal/v528/n7583/full/nature16155.html

Leave a Reply